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[摘 要]随着越来越多的人选择飞机作为长短途出行的交通工具，对于飞机的安全性能的要求也逐渐增多。这也促进了我国民用航事业的飞速发展，而飞机的发动机是飞机能够在天空飞翔的关键所在。涡轮叶尖间隙的变化能够对飞机发电机的性能起着直接的影响作用。发电机的相关工作人员在设计发电机的基本构造，尤其是涡轮叶尖间隙时的设计更是精益求精。本文将分析影响涡轮叶尖间隙变化的因素，介绍相关主动间隙控制的方法，并针对现阶段的民用航空通用发电机性能使用情况提出控制涡轮主动间隙的方案。希望对民用航空发电机的性能控制有所借鉴和帮助，以期进一步促进我国民航事业的发展。
[关键词]民航发电机；涡轮；间隙主动控制
中图分类号：TP421 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0049-01
引言
主动间隙控制技术是改进发电机性能的重要手段之一。间隙主动控制使指由于温度变化造成的涡轮动叶叶尖与涡轮外环内壁之间的径向间隙的控制技术与结构。在分析间隙控制之前，必须要了解发动机在运转过程里的涡轮叶尖的间隙变化。如果显示叶尖间隙过大，就会导致发动机内部性能遭到威胁，致使发动机性能减弱，不能很好的带动发动机的运转；相反，如若叶尖间隙过小，发动机内部的器械运转空间变小，运转时相互的摩擦加大，最终影响发动机性能，甚至影响飞机的飞行。但在实际检测叶尖间隙大小时却难以得到准确的数据，除了要求测量仪器外，还需要极其专业的技术控制人员，因此，对于飞机发动机涡轮叶尖间隙主动控制技术的研究显得尤其重要。
1.主动间隙控制技术对发动机的重要性
发动机是飞机里面的重要部件之一。在提高飞机发电机性能与运行效率上，除了选取重要高科技的零部件生产外，在涡轮的选取上，还要考虑选取地漏气损失的叶片以此来减少流道中的岩壁摩擦消耗。叶尖间隙损失为通道岩壁损失的构成作出了重要的贡献。但对叶片要求越高的发电机来说，叶尖间隙过大会造成一定的损失，但在发动机实际运转中，随着发动机内部的增压比例提高，涡轮叶尖的密度也会降低，这将影响发动机的整体性能的发挥。
我们知道，发动机有着一定的使用年限，影响发动机使用寿命的因素有很多，但涡轮叶尖间隙的大小就是很关键的因素之一。涡轮叶尖间隙过小，漏气损失就会相应减少。使得飞机供油量降低，发动机的温度随着降低，不利益发动机的长期使用。相反，涡轮叶尖间隙过大的话，在发动机内部部件高速运转时会使叶尖与周围的零部件相摩擦，时间一久就会损害叶片，致使发动机失灵。因此，涡轮叶尖间隙大小对发动机的稳定安全运转是格外重要的。航空发动机的叶尖间隙更是影响涡轮与压气机的重要部件。叶尖间隙的大小也将直接影响发动机的燃油消耗速度。
2.涡轮叶尖主动间隙控制方法
为进一步改善发动机的使用性能，就要采取合理控制主动间隙的方法来提高发动机的使用年限与使用效率。随着科技的不断进步，市场上已经各异的间隙控制技术。但主动间隙控制技术一直被看做是民用航空发动机的重要技术之一。国外内的航空发动机专家学者都对主动控制间隙技术进行了专业的研究与学术探讨、就将现阶段主动控制间隙叶尖的主要几种技术方法加以简述。
2.1涡轮叶尖间隙变化的原理
发动机的加工环节和相关配置的精密程度决定了叶尖间隙的间隙大小状态。在飞机的起飞和降落中，飞机的发动机在每个运行阶段的状态都在发生改变，相应的运转的叶尖间隙也会随着发动机内部运转而发生改变。所有的运行状态可以概括为飞机起飞、降速、速度加档和飞机降落等。在飞机起飞时，发动机开始运转，燃料的燃烧产生的高温气压逐渐是转动的叶片和涡轮转盘得以快速升温，同时随着转动速度的加快，叶片受到的地球离心力就会越大。但是并不是每一个零部件都会同时运转，有些零部件的运转速度要低于叶尖的速度。所以，当叶尖间隙变小的时候，转叶的速度加快，摩擦加大。转叶就会逐渐升温膨胀直至达到一个相对稳定饱和的状态。而当零部件持续升温时，就会使得叶尖间隙不断增大，在发动机运转到一定状态时，就会对叶尖间隙产生较大的影响。
主动间隙控制技术能够控制叶尖间隙的最优运行空间大小。这对提高民航发电机的使用年限与效率有着显著意义。通过对涡轮叶尖主动间隙的控制，可以减少燃料资源的消耗速度；也能减轻民用航空公司的运营成本，将资金用于研发其他部件的使用以及投入航空公司的综合服务及基础设施建设，进一步提高民用航空公司的市场竞争力，促进我国民用航空的健康发展。
2.2主动热控制系统
主动热控制系统随着现如今的技术进步也广泛用于发动机的生产与其。它主要是把压气机或者发动机扇片中运转产生的冷风对涡轮里部及外部进行制冷，由于周围空气变冷，空气的温度降低，密度发生改变。这也改变着涡轮内部构件的涨幅能量，进而控制叶尖的移动方向，达到一个准确的叶尖间隙。值得注意的是，由于靠风去制冷周围部件，再通过热传递，这个过程的反应是需要一定时间的。因此这套主动控制系统可用于飞机飞行状态。
2.3主动压力控制系统
主动压力控制主要是运用发动机里面的压气机产生的引气来推动涡轮叶尖位置与涡轮内部的压力差而产生一定的间隙使得叶尖间距达到一个合理的位置。但主动压力控制系统对于发动机内部压力的变化反应十分的敏捷，所以需要对控制好压力机里面所产生的引气，这些引气自身没有转换功能，需要对使用系统对其加以引导，否则过多的引气会损害发电机的基本性能。
实现主动间隙的核心技术在于控制好涡轮叶尖的间隙。由于电动机内部运转的复杂性与热气与引气的相互交替传热与传气，使得叶尖在使用过程中会发生一定的形状变化。对于葉尖间隙的测量问题，需采取不同的方法来测量。因为飞机的发动机内部在高速运转时，岩壁内部也有承受高温及高气压的影响，为此就要使用不同的测量方法来测定精准的数据使得维护人员能随时监测到发动机内部的运转情况，保证民航在飞行中安全稳定，保证乘客的人身安全。
结束语
主动间隙控制技术是民航发电机得以运转的重要核心技术。现代民用航空对人们生活的影响日益加大，航空公司也在不断的提高民用航空飞机的性能。处于科技发展的今天，对于发电机这个核心的部分，更是要采取先进的现代技术来有效改善发电机的性能与效率，能在发电机的的其他使用上，综合考虑，减少燃料资源的消耗，减少污染物及污染气体的排放。要采取合理控制主动间隙的方法来提高发动机的使用年限与使用效率。着重利用主动热控制技术与主动压力控制技术来帮助涡轮叶尖的间隙达到一个合理的区间。加大对自动间隙控制技术的研发，有效提高我国民航的运行能力。
参考文献
[1]滕飞，张小栋，谢思莹.涡轮3维叶尖间隙对典型故障特征的响应特性分析[J].航空发动机，2017，43（04）.
[2]邵化金.涡轮叶片叶尖间隙监测、主动控制与阻尼识别方法研究[D].北京化工大学，2017
[3]魏泽明.1+1/2对转涡轮高压动叶形变及叶顶间隙控制研究[D].中国科学院大学（中国科学院工程热物理研究所），2017.
[4]句彦松.涡轮叶尖间隙检测与数值分析研究[D].南京航空航天大学，2016.
[5]句彦松.某型航空发动机低压涡轮叶尖径向间隙数值分析[A].中国航空学会.2015年第二届中国航空科学技术大会论文集[C].中国航空学会：中国航空学会，2015.
[6]曾军，王鹏飞.民用航空发动机涡轮叶尖间隙主动控制技术分析[J].航空科学技术，2012（02）.
[关键词]民航发电机；涡轮；间隙主动控制
中图分类号：TP421 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0049-01
引言
主动间隙控制技术是改进发电机性能的重要手段之一。间隙主动控制使指由于温度变化造成的涡轮动叶叶尖与涡轮外环内壁之间的径向间隙的控制技术与结构。在分析间隙控制之前，必须要了解发动机在运转过程里的涡轮叶尖的间隙变化。如果显示叶尖间隙过大，就会导致发动机内部性能遭到威胁，致使发动机性能减弱，不能很好的带动发动机的运转；相反，如若叶尖间隙过小，发动机内部的器械运转空间变小，运转时相互的摩擦加大，最终影响发动机性能，甚至影响飞机的飞行。但在实际检测叶尖间隙大小时却难以得到准确的数据，除了要求测量仪器外，还需要极其专业的技术控制人员，因此，对于飞机发动机涡轮叶尖间隙主动控制技术的研究显得尤其重要。
1.主动间隙控制技术对发动机的重要性
发动机是飞机里面的重要部件之一。在提高飞机发电机性能与运行效率上，除了选取重要高科技的零部件生产外，在涡轮的选取上，还要考虑选取地漏气损失的叶片以此来减少流道中的岩壁摩擦消耗。叶尖间隙损失为通道岩壁损失的构成作出了重要的贡献。但对叶片要求越高的发电机来说，叶尖间隙过大会造成一定的损失，但在发动机实际运转中，随着发动机内部的增压比例提高，涡轮叶尖的密度也会降低，这将影响发动机的整体性能的发挥。
我们知道，发动机有着一定的使用年限，影响发动机使用寿命的因素有很多，但涡轮叶尖间隙的大小就是很关键的因素之一。涡轮叶尖间隙过小，漏气损失就会相应减少。使得飞机供油量降低，发动机的温度随着降低，不利益发动机的长期使用。相反，涡轮叶尖间隙过大的话，在发动机内部部件高速运转时会使叶尖与周围的零部件相摩擦，时间一久就会损害叶片，致使发动机失灵。因此，涡轮叶尖间隙大小对发动机的稳定安全运转是格外重要的。航空发动机的叶尖间隙更是影响涡轮与压气机的重要部件。叶尖间隙的大小也将直接影响发动机的燃油消耗速度。
2.涡轮叶尖主动间隙控制方法
为进一步改善发动机的使用性能，就要采取合理控制主动间隙的方法来提高发动机的使用年限与使用效率。随着科技的不断进步，市场上已经各异的间隙控制技术。但主动间隙控制技术一直被看做是民用航空发动机的重要技术之一。国外内的航空发动机专家学者都对主动控制间隙技术进行了专业的研究与学术探讨、就将现阶段主动控制间隙叶尖的主要几种技术方法加以简述。
2.1涡轮叶尖间隙变化的原理
发动机的加工环节和相关配置的精密程度决定了叶尖间隙的间隙大小状态。在飞机的起飞和降落中，飞机的发动机在每个运行阶段的状态都在发生改变，相应的运转的叶尖间隙也会随着发动机内部运转而发生改变。所有的运行状态可以概括为飞机起飞、降速、速度加档和飞机降落等。在飞机起飞时，发动机开始运转，燃料的燃烧产生的高温气压逐渐是转动的叶片和涡轮转盘得以快速升温，同时随着转动速度的加快，叶片受到的地球离心力就会越大。但是并不是每一个零部件都会同时运转，有些零部件的运转速度要低于叶尖的速度。所以，当叶尖间隙变小的时候，转叶的速度加快，摩擦加大。转叶就会逐渐升温膨胀直至达到一个相对稳定饱和的状态。而当零部件持续升温时，就会使得叶尖间隙不断增大，在发动机运转到一定状态时，就会对叶尖间隙产生较大的影响。
主动间隙控制技术能够控制叶尖间隙的最优运行空间大小。这对提高民航发电机的使用年限与效率有着显著意义。通过对涡轮叶尖主动间隙的控制，可以减少燃料资源的消耗速度；也能减轻民用航空公司的运营成本，将资金用于研发其他部件的使用以及投入航空公司的综合服务及基础设施建设，进一步提高民用航空公司的市场竞争力，促进我国民用航空的健康发展。
2.2主动热控制系统
主动热控制系统随着现如今的技术进步也广泛用于发动机的生产与其。它主要是把压气机或者发动机扇片中运转产生的冷风对涡轮里部及外部进行制冷，由于周围空气变冷，空气的温度降低，密度发生改变。这也改变着涡轮内部构件的涨幅能量，进而控制叶尖的移动方向，达到一个准确的叶尖间隙。值得注意的是，由于靠风去制冷周围部件，再通过热传递，这个过程的反应是需要一定时间的。因此这套主动控制系统可用于飞机飞行状态。
2.3主动压力控制系统
主动压力控制主要是运用发动机里面的压气机产生的引气来推动涡轮叶尖位置与涡轮内部的压力差而产生一定的间隙使得叶尖间距达到一个合理的位置。但主动压力控制系统对于发动机内部压力的变化反应十分的敏捷，所以需要对控制好压力机里面所产生的引气，这些引气自身没有转换功能，需要对使用系统对其加以引导，否则过多的引气会损害发电机的基本性能。
实现主动间隙的核心技术在于控制好涡轮叶尖的间隙。由于电动机内部运转的复杂性与热气与引气的相互交替传热与传气，使得叶尖在使用过程中会发生一定的形状变化。对于葉尖间隙的测量问题，需采取不同的方法来测量。因为飞机的发动机内部在高速运转时，岩壁内部也有承受高温及高气压的影响，为此就要使用不同的测量方法来测定精准的数据使得维护人员能随时监测到发动机内部的运转情况，保证民航在飞行中安全稳定，保证乘客的人身安全。
结束语
主动间隙控制技术是民航发电机得以运转的重要核心技术。现代民用航空对人们生活的影响日益加大，航空公司也在不断的提高民用航空飞机的性能。处于科技发展的今天，对于发电机这个核心的部分，更是要采取先进的现代技术来有效改善发电机的性能与效率，能在发电机的的其他使用上，综合考虑，减少燃料资源的消耗，减少污染物及污染气体的排放。要采取合理控制主动间隙的方法来提高发动机的使用年限与使用效率。着重利用主动热控制技术与主动压力控制技术来帮助涡轮叶尖的间隙达到一个合理的区间。加大对自动间隙控制技术的研发，有效提高我国民航的运行能力。
参考文献
[1]滕飞，张小栋，谢思莹.涡轮3维叶尖间隙对典型故障特征的响应特性分析[J].航空发动机，2017，43（04）.
[2]邵化金.涡轮叶片叶尖间隙监测、主动控制与阻尼识别方法研究[D].北京化工大学，2017
[3]魏泽明.1+1/2对转涡轮高压动叶形变及叶顶间隙控制研究[D].中国科学院大学（中国科学院工程热物理研究所），2017.
[4]句彦松.涡轮叶尖间隙检测与数值分析研究[D].南京航空航天大学，2016.
[5]句彦松.某型航空发动机低压涡轮叶尖径向间隙数值分析[A].中国航空学会.2015年第二届中国航空科学技术大会论文集[C].中国航空学会：中国航空学会，2015.
[6]曾军，王鹏飞.民用航空发动机涡轮叶尖间隙主动控制技术分析[J].航空科学技术，2012（02）.